Результат интеллектуальной деятельности: ПЕЧНОЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья.

Известен печной агрегат, включающий дымовую трубу и корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки (ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ», каталог «Трубчатые печи», Москва 2007 г., стр.8).

К недостатку известной печи относится то, что при закоксовывании радиантного змеевика необходима остановка печи для очистки последнего от коксовых отложений.

Указанный недостаток устранен в печном агрегате, принятом за прототип, включающем дымовую трубу и корпус с двумя отдельными радиантными камерами с радиантными змеевиками и горелками и общую камеру конвекции с конвективным змеевиком. В таком агрегате при очистке радиантного змеевика от коксовых отложений отключают очищаемую радиантную камеру, при этом другая радиантная камера находится в рабочем режиме (Ягудин М.Н., «Тепловой и аэродинамический расчет трубчатых печей», г. Уфа, Из-во ГУП «ИНХП РБ», 2008, стр.99).

К недостатку известного печного агрегата относится нарушение процесса теплообмена в общей камере конвекции при отключении одной из камер радиации, а именно недостаточность тепловой энергии для нагрева продукта в конвективном змеевике, расположенном в общей конвективной камере, что снижает эффективность работы печного агрегата. Кроме того, использование общей камеры конвекции и двух отдельных камер радиации вызывает трудность остановки и пуска одной из последних при закоксовывании радиантного змеевика.

Задачей изобретения является работа печного агрегата без нарушения процесса теплообмена и упрощение операций по остановке и пуску при переходе его на половинную нагрузку.

Указанная задача решается тем, что в печном агрегате, включающем корпус, штуцеры ввода и вывода сырья, две раздельные камеры радиации, каждая из которых снабжена отдельным радиантным змеевиком и горелками, общую камеру конвекции, дымопроводы и общий газоход, согласно изобретению, камера конвекции разделена перегородкой на две секции, в каждой из которых размещен конвективный змеевик, при этом каждая секция сообщена отдельными дымопроводами, вверху - через запирающие элементы с общим газоходом, а внизу - с двумя раздельными камерами радиации.

Целесообразно запирающие элементы выполнить в виде шиберной задвижки.

Целесообразно в конвекционной камере разместить два штуцера ввода сырья, по одному на каждую секцию.

Целесообразно каждую секцию камеры конвекции снабдить двумя дымопроводами.

Целесообразно сообщить каждую секцию конвекции с соответствующей камерой радиации тремя дымопроводами.

На фиг.1 показан главный вид печного агрегата в разрезе, на фиг.2 - вид сбоку и на фиг.3 - пространственное изображение.

Печной агрегат состоит из корпуса 1, двух камер радиации 2, 3 с трубами 4, 5 радиантных змеевиков и горелками 6, 7, камеры конвекции 8, разделенной перегородкой 9 на две секции 10, 11, каждая из которых снабжена штуцерами ввода сырья 12, 13, трубами конвективных змеевиков 14, 15, соединенными соответственно с трубами радиантных змеевиков 4, 5, расположенными в двух раздельных камерах радиации 2, 3. Конвекционные секции 10,11 сообщены снизу с камерами радиации 2, 3 соответственно дымопроводами 16а, 16б, 16в, 17а, 17б, 17в, а в верхней части соединены дымопроводами 18а, 18б, 19а, 19б, снабженными шиберными задвижками 20а, 20б, 21а, 21б с общим газоходом 22. Камеры радиации 2, 3 снабжены штуцерами вывода сырья 23, 24.

Печной агрегат работает следующим образом.

Топливо сжигают в горелках 6, 7, размещенных в камерах радиации 2 и 3 соответственно. Большая часть тепловой энергии, освобождаемой при сгорании топлива в виде излучения и частично конвекции, передается радиантным змеевикам 4, 5, расположенным соответственно в камерах радиации 2,3. Оставшаяся часть энергии в виде горячих дымовых газов через дымопроводы 16а, 16б, 16в, 17а, 17б, 17в поступает в камеру конвекции 8, разделенную перегородкой 9 на две секции 10, 11 и, нагревая конвективные змеевики 14,15, размещенные в последних, через дымопроводы 18а, 18б, 19а, 19б, общий газоход 22 и дымовую трубу (не показана) отводятся в атмосферу.

Нагреваемый продукт, например гудрон, последовательно нагревается вначале в конвективных змеевиках 14, 15, расположенных в конвективных секциях 10, 11, а затем в соединенных с ними соответственно радиантных змеевиках 4, 5, расположенных в двух раздельных камерах радиации 2, 3 и далее через штуцеры вывода сырья 23, 24 покидает печь по технологической линии (не показана).

При закоксовывании, например, радиантного змеевика 4, размещенного в камере радиации 2, прекращают подачу топлива в горелку 6 и нагреваемого продукта в конвективный змеевик 14, размещенный в секции камеры конвекции 10, закрывая шиберную задвижку 20 (а, б), размещенную в дымопроводе 18 (а, б). Затем производят чистку радиантного змеевика 4, например, механическим способом от коксовых отложений. Печной агрегат при этом не прекращает своей работы, процесс нагрева нефтяного сырья осуществляется в конвективном змеевике 15 конвекционной секции 11 и радиантном змеевике 5 камере радиации 3.

Предлагаемое изобретение позволяет более эффективно использовать тепло дымовых газов для нагрева конвективных змеевиков, расположенных в отдельных секциях камеры конвекции. При работе печного агрегата во время очистки от коксовых отложений одного из радиантных змеевиков достигается более высокий коэффициент полезного действия, а также значительно упрощаются операции по пуску и остановке. Ввиду нагрева сырья без нарушения процесса теплообмена, повышается эффективность работы печного агрегата.